JPH0712546B2 - 抵抗溶接機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、上部電極と下部電極と
を備え、下部電極のガイドピンに、適宜、ワークと、裏
面側にプロジェクション溶接部（以下、単に溶接部とす
る）を備えるとともに表裏を貫通する貫通孔を備えたプ
ロジェクションナット（以下、単にナットとする）等の
溶接部材と、をセットし、上方から上部電極で加圧し
て、溶接部材をワークに対して抵抗溶接する抵抗溶接機
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の抵抗溶接機においては、
供給されるナットの向きとして、溶接部をワーク側に配
置させないと、溶接不良が生じてしまうことから、適切
にナットの溶接部をワーク側に配置させて溶接するよう
に、ナットフィーダ等の供給装置等を用いて、ナットを
一定の向きで供給するようになっている。

【０００３】しかしながら、ナットが裏返しの状態（こ
の状態のナットを裏ナットといい、正常な姿勢で配置さ
れた状態を正常ナットという）で、例えば、正常ナット
が溶接部を下面側に配置された状態である場合、溶接部
を上面側に配置させて供給される場合があり、その場合
の解決のため、従来のこの種の抵抗溶接機では、実公昭
６０−３７１６７号公報や実公昭６０−３７１６４号公
報に記載されているものが知られている。

【０００４】前者（実公昭６０−３７１６７号公報）に
記載の溶接機では、上部電極に補助電極を設け、供給さ
れたナットが裏ナットの場合には、その裏ナットの溶接
部を補助電極に溶着させて、ワークに裏ナットを溶着さ
せないように構成するものである。

【０００５】後者（実公昭６０−３７１６４号公報）に
記載の溶接機では、上部電極に正常ナットの上部側を嵌
合可能な凹部を設け、裏ナットが供給された場合には、
溶接部が邪魔をして上部電極にナットが嵌合されず、上
部電極を下部電極に接近させても、その上部・下部電極
の相互の距離が正常ナットの場合に比べて長くなるよう
にして、その長くなった状態をセンサで検出し、溶接作
業を中止するように構成するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者に記載の
溶接機では、裏ナットが補助電極に溶着された後に、補
助電極を交換したり、溶着した裏ナットを補助電極から
取り外し、その補助電極の修理等をしなければならな
い。さらに、上部電極にナット等の溶接部材に対応した
補助電極を埋設しなければならず、汎用性に欠ける。

【０００７】また、後者に記載の溶接機では、ナットの
溶接部がナット本体の外周から突出している場合には対
応できるが、溶接部がナット本体の外周から突出しない
形状（JIS.B1196 の六角ナット等）では、上部電極と下
部電極との相互の距離について裏ナットと正常ナットと
で差が生じず、対処できない。さらに、上部電極にナッ
ト等の溶接部材に対応した凹部を設けなければならず、
汎用性に欠ける。

【０００８】本発明は、上述の課題を解決するものであ
り、ナット等の溶接部材の形状にかかわらず、正常な配
置位置の溶接部材のみを容易にワークに溶接することが
でき、汎用性の高い抵抗溶接機を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の第１番目に係る
抵抗溶接機は、上部電極と下部電極とを備え、該下部電
極のガイドピンにセットされたワークの上面に、裏面側
にプロジェクション溶接部を備えるとともに表裏を貫通
する貫通孔を備えた溶接部材を裏面側からセットし、前
記溶接部材の表面側から前記上部電極で加圧して、前記
溶接部材を前記ワークに対して抵抗溶接する抵抗溶接機
であって、前記下部電極が、前記ワークの溶接部位の下
面に当接可能な電極チップと、該電極チップを上端に保
持して抵抗溶接機本体に固定され、上部内周部位におい
て前記ガイドピンを下方へ移動可能に配置させる筒状の
電極ホルダと、前記ガイドピンの下方で、前記ガイドピ
ンの移動を検出可能なセンサと、を備え、前記ガイドピ
ンが、前記電極チップを挿通して前記電極チップから上
方へ突出して前記溶接部材の貫通孔に嵌挿可能とし、前
記溶接部材の貫通孔の長さより短くしたガイド部と、該
ガイド部下部に前記溶接部材の貫通孔周縁に当接可能な
段部と、を備え、前記センサが、前記ガイド部に前記貫
通孔を嵌挿させるとともに前記貫通孔周縁に前記段部を
当接させて前記ガイドピンに前記溶接部材をセットさせ
たセット位置から、前記溶接部材のプロジェクション溶
接部を前記ワークに接触させる第１ポジションの位置に
移動した際と、その後、溶接時に前記プロジェクション
溶接部が溶融して前記溶接部材が前記ワークに溶接され
た第２ポジションの位置に移動した際と、の２段階の移
動を検出可能とし、制御装置が、前記センサの第１・第
２ポジションの検出信号を略同時に検知した際、及び、
前記センサの第１・２ポジションの検出信号を入力しな
い際には、溶接不可として、異常信号を出力し、溶接作
業を中止させるように制御することを特徴とする。

【００１０】本発明の第２番目に係る抵抗溶接機は、上
部電極と下部電極とを備え、該下部電極のガイドピンに
対し、裏面側にプロジェクション溶接部を備えるととも
に表裏を貫通する貫通孔を備えた溶接部材を、前記裏面
側を上面側にしてセットし、さらに、前記溶接部材の上
面に前記ガイドピンを挿通可能な貫通孔を備えたワーク
をセットし、前記ワークの上面側から前記上部電極で加
圧して、前記溶接部材を前記ワークに対して抵抗溶接す
る抵抗溶接機であって、前記下部電極が、前記溶接部材
の下面に当接可能な電極チップと、該電極チップを上端
に保持して抵抗溶接機本体に固定され、上部内周部位に
おいて前記ガイドピンを下方へ移動可能に配置させる筒
状の電極ホルダと、前記ガイドピンの下方で、前記ガイ
ドピンの移動を検出可能なセンサと、を備え、前記ガイ
ドピンが、前記電極チップを挿通して前記電極チップか
ら上方へ突出して前記溶接部材の貫通孔に嵌挿可能と
し、前記溶接部材の全高さより長く、かつ、前記溶接部
材の全高さと前記ワークの厚さとを加えた長さより短く
したガイド部と、該ガイド部下部に前記溶接部材の貫通
孔周縁に当接可能な段部と、を備え、前記センサが、前
記ガイド部に前記溶接部材の貫通孔を嵌挿させるととも
に前記溶接部材の貫通孔周縁に前記段部を当接させて前
記ガイドピンに前記溶接部材をセットさせ、さらに、前
記溶接部材の上面に、前記ガイド部に前記ワークの貫通
孔を挿通させて前記ワークをセットしたセット位置か
ら、前記溶接部材の表面側を前記電極チップの上面に接
触させる第１ポジションの位置に移動した際と、その
後、溶接時に前記プロジェクション溶接部が溶融して前
記溶接部材が前記ワークに溶接された第２ポジションの
位置に移動した際と、の２段階の移動を検出可能とし、
制御装置が、前記センサの第１・第２ポジションの検出
信号を略同時に検知した際、及び、前記センサの第１・
２ポジションの検出信号を入力しない際には、溶接不可
として、異常信号を出力し、溶接作業を中止させるよう
に制御することを特徴とする。

【００１１】

【発明の作用・効果】本発明の第１番目に係る抵抗溶接
機では、下部電極のガイドピンにセットされたワークの
上面に、正常な姿勢、即ち、下面側に溶接部を配置させ
た状態として、ガイドピンのガイド部を貫通孔に嵌挿さ
せてガイドピンの段部に貫通孔周縁を当接させた姿勢
で、溶接部材がセットされ、上部電極が下降してくる
と、まず、溶接部材の溶接部がワークの上面に当接し、
ガイドピンの下降が停止される。

【００１２】すると、センサは、ガイドピンが第１ポジ
ションに配置されたことを検出し、その信号を入力させ
た制御装置は、上部電極と下部電極とに溶接電流を通電
する。

【００１３】その後、溶接電流によって溶接部が溶融す
るため、溶接部材とともにガイドピンが下降する。

【００１４】すると、センサは、ガイドピンが第２ポジ
ションに配置されたことを検出し、その信号を入力させ
た制御装置は、その後、上部電極を上昇させ、溶接作業
を終了させ、次の溶接作業を行なう。

【００１５】そして、溶接部材が裏返してガイドピンに
セットされたり、ガイドピンにセットされなかった際に
は、上部電極が下降してくる際、溶接部が無いため、ガ
イドピンが第１ポジションを経て直ちに第２ポジション
に配置されたり、あるいは、ガイドピンが第１ポジショ
ンに配置されない状態となるため、制御装置がセンサか
らのそれらの信号の有無によって、異常信号を出力し、
上部電極を上昇させる等して、溶接作業を中止させる。

【００１６】したがって、本発明の第１番目に係る抵抗
溶接機では、正常時には必ずワーク側に存在する溶接部
材の溶接部の有無に伴なう下部電極側の所定のガイドピ
ンの下降の距離によって、溶接部材の供給状態の正常・
異常を判断するものであり、従来の溶接機のように、溶
接部材に対応する補助電極や凹部を備えた上部電極を用
意しなくとも良く、また、溶接部が溶接部材本体の外周
から突出する形状で無くとも、正常な配置位置の溶接部
材のみを容易にワークに溶接することができ、汎用性を
向上させることができる。

【００１７】本発明の第２番目に係る抵抗溶接機では、
下部電極のガイドピンに対し、正常な姿勢、即ち、上面
側に溶接部を配置させた状態として、ガイドピンのガイ
ド部を貫通孔に嵌挿させてガイドピンの段部に貫通孔周
縁を当接させた姿勢で、溶接部材がセットされ、さら
に、溶接部材の上面に、ガイドピンのガイド部に貫通孔
を挿通させてワークがセットされて、上部電極が下降し
てくると、溶接部材の表面側が電極チップの上面に当接
し、ガイドピンの下降が停止される。

【００１８】すると、センサは、ガイドピンが第１ポジ
ションに配置されたことを検出し、その信号を入力させ
た制御装置は、上部電極と下部電極とに溶接電流を通電
する。

【００１９】その後、溶接電流によって溶接部が溶融す
るため、溶接部材とともにガイドピンが下降する。

【００２０】すると、センサは、ガイドピンが第２ポジ
ションに配置されたことを検出し、その信号を入力させ
た制御装置は、その後、上部電極を上昇させ、溶接作業
を終了させ、次の溶接作業を行なう。

【００２１】そして、溶接部材が裏返してガイドピンに
セットされたり、ガイドピンにセットされなかったり、
さらに、ワークがセットされなかった際には、上部電極
が下降してくる際、溶接部が電極チップ側に配置されて
いるため、ガイドピンが第１ポジションに配置されない
状態となったり、あるいは、ガイドピンが第１ポジショ
ンを経て直ちに第２ポジションに配置されたりするた
め、制御装置がセンサからのそれらの信号の有無によっ
て、異常信号を出力し、上部電極を上昇させる等して、
溶接作業を中止させる。

【００２２】したがって、本発明の第２番目に係る抵抗
溶接機では、第１番目の抵抗溶接機と同様に、正常時に
は必ずワーク側に存在する溶接部材の溶接部の有無に伴
なう下部電極側の所定のガイドピンの下降の距離によっ
て、溶接部材の供給状態の正常・異常を判断するもので
あり、従来の溶接機のように、溶接部材に対応する補助
電極や凹部を備えた上部電極を用意しなくとも良く、ま
た、溶接部が溶接部材本体の外周から突出する形状で無
くとも、正常な配置位置の溶接部材のみを容易にワーク
に溶接することができ、汎用性を向上させることができ
る。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【００２４】図１〜３に示す第１実施例の抵抗溶接機Ｍ
１は、上部電極２と下部電極３とを備えるとともに、所
定時、図示しないエアシリンダ等を利用して上部電極２
を下部電極３に接近させ、上部・下部電極２・３に溶接
電流を通電する制御装置１を備えている。

【００２５】下部電極３は、電極チップ４、ガイドピン
５、電極ホルダ６、及び、センサ２１等を備えて構成さ
れ、電極ホルダ６は、図示しない抵抗溶接機本体にブラ
ケット２２を利用して固定され、電極チップ４・ガイド
ピン５・及びセンサ２１等は、電極ホルダ６に保持され
て構成されている。

【００２６】電極チップ４は、上面４ａをワーク３０の
溶接部位の下面に当接させるもので、中央にガイドピン
５の本体５ａを挿通可能な貫通孔４ｂを備え、下部に円
筒状のスリーブ部４ｃを備えて、スリーブ部４ｃの外周
面に形成された雄ねじ部４ｄを電極ホルダ６の上端内周
面に形成された雌ねじ部６ａに螺合させ、電極ホルダ６
の上端部に配置されている。

【００２７】ガイドピン５は、円柱状の本体５ａと、本
体５ａ上部から本体５ａより小径として上方へ延びるガ
イド部５ｃと、本体５ａ下部で外径を大きくする円板状
のフランジ部５ｄと、を備えて構成されている。ガイド
部５ｃは、ナット３１の貫通孔３１ｂに嵌挿可能な外径
として、全長を貫通孔３１ｂの長さより短く形成されて
いる。本体５ａの外径は、ガイド部５ｃ側の段部５ｂを
貫通孔３１ｂ周縁に当接可能とし、段部５ｂをワーク３
０の貫通孔３０ａに挿通可能な寸法としている。

【００２８】なお、ガイドピン５のフランジ部５ｄと電
極チップ４のスリーブ部４ｃとの間には、ワーク３０の
厚さｔが変更になっても対処できるように、間隙Ｗを開
けてストッパリング８が配設され、ストッパリング８と
電極チップ４の下面側における貫通孔４ｂ周縁との間に
は、圧縮コイルばね７が配設されている。コイルばね７
は、ガイドピン５のガタツキ防止用に配設されるもので
ある。

【００２９】電極ホルダ６は、略円筒状として、先端内
周面と下端内周面とには、雌ねじ部６ａ・６ｃが形成さ
れ、上下方向の略中間部位の内周面には、内径を狭めた
ガイド孔６ｂが形成されている。電極ホルダ６は、電極
チップ４を保持する他、ガイド孔６ｂ内周面で摺動可能
に上下方向に延びる検出ロッド１２を挿通させている。

【００３０】この検出ロッド１２は、上部から順に小径
部１２ａ・大径部１２ｂ・小径部１２ｃを備えた略円柱
形状として、ガイドピン５の下降を下方のセンサ２１に
伝達するものであり、調整ねじ１６に下端を保持された
圧縮コイルばね１４によって上方へ付勢されている。小
径部１２ａには、それぞれフランジ部９ａ・１１ａを備
えたガイドカラー９・１１が外装され、ガイドカラー９
・１１のフランジ部９ａ・１１ａ間には、圧縮コイルば
ね１０が配設されている。大径部１２ｂの上端面には、
ガイドカラー１１のフランジ部１１ａ下面が当接し、大
径部１２ｂの下端面には、コイルばね１４の上端を当接
させたストッパリング１３が外装されている。小径部１
２ｃ下端には、リング状等からなるロッドストッパ１８
が配設されている。

【００３１】なお、各コイルばね７・１０・１４の付勢
力は、コイルばね１０が一番大きく、次に、コイルばね
１４が大きく、コイルばね７が一番小さくなるように構
成されている。

【００３２】また、検出ロッド１２の上昇端の規制は、
ロッドストッパ１８が後述するセンサホルダ１９の貫通
孔１９ｂ周縁に当接することによりなされ、検出ロッド
１２の下降端の規制は、ストッパリング１３が後述する
調整ねじ１６の本体１６ａに当接することによりなされ
る。

【００３３】電極ホルダ６の下端に配置される調整ねじ
１６は、本体１６ａの外周面に形成された雄ねじ部１６
ｂを雌ねじ部６ｃに螺合させて電極ホルダ６に連結され
ている。この調整ねじ１６は、検出ロッド１２の小径部
１２ｃを挿通可能な貫通孔１６ｃを備えるとともに、本
体１６ａ上端にコイルばね１４のばね座を構成する凹部
１６ｄを備えている。さらに、調整ねじ１６は、下部に
フランジ部１６ｅを備えるとともに、本体１６ａの下端
面の貫通孔１６ｃ周縁に、センサホルダ１９のフランジ
部１９ｃ付近と嵌合する凹部１６ｆを備えている。

【００３４】なお、１５は、ロックナットであり、この
ロックナット１５により、調整ねじ１６が強固に電極ホ
ルダ６に固定されることとなる。また、２３は、ウォー
タジャケットである。

【００３５】センサホルダ１９は、センサ２１を保持す
るものであり、上部円筒部１９ａと下部円筒部１９ｄと
を備えて構成されている。そして、上部円筒部１９ａに
は、検出ロッド１２の小径部１２ｃを挿通させる貫通孔
１９ｂを備え、上部円筒部１９ａの外周面には、フラン
ジ部１９ｃが形成されている。また、下部円筒部１９ｄ
には、上下方向の略中間部位の内周面にセンサ２１の上
部２１ａを嵌合させる突条１９ｅが設けられ、円筒部１
９ｄの上部には、外方に開口した窓部１９ｆが形成さ
れ、円筒部１９ｄ下部内周面には、センサ２１の雄ねじ
部２１ｂと対応した雌ねじ部１９ｇが形成されている。

【００３６】そして、このセンサホルダ１９は、上部円
筒部１９ａのフランジ部１９ｃ付近が、調整ねじ１６の
凹部１６ｆに嵌合され、調整ねじ１６に固着されて２分
割体からなるカバー１７を利用して、フランジ部１９ｃ
が挟持されるように調整ねじ１６の下部に回動可能な状
態で固定されることとなる。

【００３７】センサ２１は、上部２１ａから突出して検
出ロッド１２の下端と当接可能なコンタクト２１ｃを備
え、検出ロッド１２の下方への移動時に、２箇所の位置
を検出可能としている。このセンサ２１は、雄ねじ部２
１ｂを雌ねじ部１９ｇに螺合させるとともに上部２１ａ
を突条１９ｅに嵌合させ、コンタクト２１ｃを窓部１９
ｆの位置に配置させて、センサホルダ１９に保持されて
いる。なお、２０は、センサ２１をセンサホルダ１９に
強固に固定するロックナットである。

【００３８】つぎに、この第１実施例の抵抗溶接機Ｍ１
を使用して、図４・５に示すナット３１をワーク３０に
溶接する場合を説明する。

【００３９】なお、ナット３１に対応した各部材の配置
関係について述べると、調整ねじ１６の電極ホルダ６に
対する螺合位置を調整して、コイルばね１０の撓みを０
とする。

【００４０】また、電極チップ４の上面４ａにセットさ
れたワーク３０の上面から突出するガイドピン５のガイ
ド部５ｃの長さｘ、ストッパリング１３と調整ねじ１６
の上面との間隙Ｓ、ガイドピン５へのセット時のナット
３１とワーク３０との間隙ｓ１、センサコンタクト２１
ｃと検出ロッド１２の下端との間隙ｓ２、ナット３１の
全高さＨ、ナット３１の上面とガイドピン５のガイド部
５ｃの上端との間隙ｍ、ナット３１の溶接部３１ａの高
さｈ、ワーク３０の厚さｔ、とした時、ガイドカラー９
・１１の相互の離隔距離をｘ−Ｓ、また、ｘ＝（Ｈ−
ｍ）＋ｓ１、Ｓ＝ｈ＋ｓ１、の関係となるように調整し
ておく。

【００４１】さらに、センサ２１は、コンタクト２１ｃ
が、ｓ１−ｓ２の距離を移動した際（この位置がガイド
ピン５の第１ポジションの配置位置となる）と、Ｓ−ｓ
２の距離を移動した際（この位置がガイドピン５の第２
ポジションの配置位置となる）と、に制御装置１にＯＮ
信号を出力するようにしておく。

【００４２】さらにまた、制御装置１には、タイマーを
内蔵させておき、上部電極２が下降し始めた後の一定時
間（Ｔ時間）後に、センサ２１からの信号の有無によ
り、上部電極２の所定の下降・上昇や、上部・下部電極
２・３への溶接電流の通電を行なうようにプログラムし
ておく。具体的に述べると、制御装置１は、上部電極２
が下降し始めた後のＴ時間内に、センサ２１からの第１
ポジション検出のＯＮ信号だけを入力した場合のみ、電
極２・３に溶接電流を通電し、そして、センサ２１から
の第２ポジション検出のＯＮ信号を入力した後、溶接の
安定時間を経てから、上部電極２を上昇させるように制
御する。一方、制御装置１は、上部電極２が下降し始め
た後のＴ時間内に、センサ２１からの第１・第２ポジシ
ョンの検出ＯＮ信号を略同時に入力した際、及び、セン
サ２１の第１・２ポジションの検出ＯＮ信号を入力しな
い際には、溶接不可として、上部電極２を下部電極３か
ら離すように制御する。

【００４３】そして、まず、貫通孔３０ａをガイド部５
ｃに外装して、ワーク３０をガイドピン５にセットし、
制御装置１の図示しない起動ボタンを押すと、図示しな
いナットフィーダからナット３１が供給され、貫通孔３
１ｂをガイド部５ｃに外装させて、ナット３１がガイド
ピン５にセットされるとともに、上部電極２が下降す
る。

【００４４】この時、ガイドピン５にセットされたナッ
ト３１が正常ナットであれば、ナット３１は、セット位
置から、図１・２・６に示すように、溶接部３１ａがワ
ーク３０に当接するまでの、ｓ１の距離を下降する。

【００４５】すると、ガイドピン５、ガイドカラー９、
コイルばね１０、ガイドカラー１１、及び、検出ロッド
１２も、コイルばね１４の付勢力に抗してｓ１の距離を
下降し、検出ロッド１２の下端がセンサコンタクト２１
ｃに当接して、コンタクト２１ｃをｓ１−ｓ２の距離分
下降させることから、センサ２１が、ガイドピン５の第
１ポジションに配置されたことを検出し、制御装置１へ
第１ポジション検出ＯＮ信号を出力する。

【００４６】そして、制御装置１は、タイマーによる一
定のＴ時間内に、センサ２１によるガイドピン５の第１
ポジション位置に配置された信号だけを入力するため、
正常ナットが溶接機Ｍに供給されたことを確認し、上部
電極２を加圧しつつ、上部・下部電極２・３に溶接電流
を通電する。

【００４７】すると、ナット３１の溶接部３１ａが溶融
して、ナット３１がワーク３０の溶接されるとともに、
さらにナット３１がｈの距離分下降し、ガイドピン５、
ガイドカラー９、コイルばね１０、ガイドカラー１１、
検出ロッド１２、及び、センサコンタクト２１ｃも、コ
イルばね１４の付勢力に抗して、さらに、ｈの距離を下
降する。

【００４８】すなわち、ナット３１は、ガイドピン５に
セットされたセット位置から、Ｓ（ｓ１＋ｈ）の距離分
を下降し、コンタクト２１ｃが、セット位置からＳ−ｓ
２の距離分下降することから、センサ２１が、ガイドピ
ン５の第２ポジションに配置されたことを検出し、制御
装置１へ第２ポジション検出ＯＮ信号を出力する。

【００４９】ちなみに、検出ロッド１２は、ガイドピン
５にナット３１をセットした位置から、Ｓの距離分下降
した後は、ストッパリング１３が調整ねじ１６の本体１
６ａ上面に当接するため、それ以上下降することは防止
される。

【００５０】そして、センサ２１からのガイドピン５の
第２ポジションに配置された信号を入力して制御装置１
は、溶接を安定させる時間の経過後、上部電極２を上昇
させ、つぎの溶接作業を行なうように待機することとな
る（図１１参照）。

【００５１】一方、図示しないナットフィーダから裏ナ
ット３１Ｂがガイドピン５のガイド部５ｃに供給された
場合には、制御装置１が上部電極２を下降させると、裏
ナット３１Ｂが上部電極２と当接して押され、図７に示
す状態となる。その際、溶接部３１ａがワーク３０側に
配置されていないことから、当初のセット位置からＴ時
間の範囲内で直ちにＳの距離分下降することとなる。す
なわち、センサ２１が、ガイドピン５の第１・第２ポジ
ションに配置された信号を略同時に制御装置１に出力す
るため、制御装置１は、溶接不可と判断し、異常信号を
出力して、上部電極２を上昇させるとともに、周囲の作
業者に異常を通知させるようにパトライト等を作動させ
る。したがって、その後は、作業者が、ナット３１Ｂを
取り除き、溶接作業を再起動させれば良い（図１２参
照）。

【００５２】また、図示しないナットフィーダからナッ
トが供給されなかったり、供給されても、電極２・３の
範囲外へ外れた場合には、制御装置１が上部電極２を下
降させると、図８に示すように、ガイドピン５のガイド
部５ｃが上部電極２に押されて下降することとなる。そ
の際には、センサ２１が、ガイドピン５の第１・第２ポ
ジションに配置された信号を略同時に制御装置１に出力
するため、制御装置１は、溶接不可と判断し、上部電極
２を上昇させることから、作業者は、上述のように溶接
作業を再起動させれば良い（図１２参照）。

【００５３】ちなみに、この時、上部電極２がガイドピ
ン５をＳの距離分以上下降させても、ガイドカラー９・
１１間のコイルばね１０を収縮させて、ガイドピン５が
支障無く下降できる。

【００５４】さらに、図示しないナットフィーダから供
給されるナット３１がガイドピン５に嵌合せずに電極２
・３の範囲内で外れた場合には、制御装置１が上部電極
２を下降させると、図９・１０に示すように、上部電極
２がナット３１に当接してガイドピン５を下降させな
い。そのため、センサ２１は、ガイドピン５の第１・２
ポジションに配置された信号を、所定のＴ時間内に、制
御装置１に何等出力しないことから、制御装置１は、溶
接不可と判断し、上部電極２を上昇させることから、作
業者は、ナット３１を除去して、溶接作業を再起動させ
れば良い（図１３参照）。

【００５５】また、ワーク３０がセットされずにナット
３１がガイドピン５に供給された場合（一般的には、こ
のような場合、ワークの未セット検知センサが作動して
異常停止させることが多い）でも、例えば、ｔ≧ｈの時
であれば、センサ２１が第１・第２ポジションの検出Ｏ
Ｎ信号を略同時に制御装置１に出力するため、制御装置
１は、異常信号を出力して、上部電極２を上昇させるこ
とができる。

【００５６】なお、ワーク３０に溶接する溶接部材とし
て、図１４・１５に示すような、溶接部３２ａを備えた
裏面側の貫通孔３２ｂの周縁に、円筒状のパイロット３
２ｃを有した六角ナット３２とする場合にも、同様に、
正常ナット３２であれば、図１６に示すように、上部電
極２がｓ１の距離分下降した際、溶接部３２ａが一旦ワ
ーク３０に当接して、上部・下部電極２・３に溶接電流
を通電させて溶接部３２ａが溶融すれば、ナット３２が
再度溶接部３２の高さｈ分下降するため、ガイドピン５
の移動距離を２段階でセンサ２１が検出でき、ナット３
１と同様に、溶接することができる。

【００５７】そして、裏ナット３２Ｂ等のように、異常
状態でナット３２が供給された場合には、図１７〜２０
に示すように、所定のＴ時間内に、センサ２１から信号
が出力されない場合や、瞬時にガイドピン５の第１ポジ
ションと第２ポジションとに配置された信号が制御装置
１に出力されるため、制御装置１は、溶接不可と判断
し、上部電極２を上昇させることとなる。

【００５８】したがって、この第１実施例の抵抗溶接機
Ｍでは、正常時には必ずワーク３０側に存在するナット
３１・３２の溶接部３１ａ・３２ａの有無に伴なう下部
電極３側の所定のガイドピン５の下降の距離によって、
ナット３１・３２の供給状態の正常・異常を判断するも
のであり、従来の溶接機のように、ナットに対応する補
助電極や凹部を備えた上部電極を用意しなくとも良く、
また、溶接部３２ａがナット３２本体の外周から突出す
る形状で無くとも、正常な配置位置のナット３１・３２
のみを容易にワークに溶接することができる。

【００５９】なお、第１実施例では、ガイドピン５とセ
ンサ２１との間に、上昇端と下降端をストッパリング１
３やロッドストッパ１８で規制され、かつ、所定の付勢
力のコイルばね１４で上方へ付勢された検出ロッド１２
とガイドピン５との間に、隙間Ｄ（Ｄ＞ｘ＋ｔ）を設
け、ガイドピン５の電極チップ上面４ａから突出する高
さｘ＋ｔ分の距離を下降可能なガイドカラー９を介在さ
せているため、上部電極２に押されてガイドピン５が正
常な溶接作業以上に異常に下降しても、センサ２１に損
傷を与えない。

【００６０】ちなみに、上記構成としなくとも、コンタ
クト２１ｃをガイドピン５に直接当接させ、コンタクト
２１ｃに所定以上の押圧力が作用した際、センサ２１を
下降させるように、ばね等を利用して電極ホルダ６に保
持させれば、検出ロッド１２等を利用しなくとも、セン
サ２１の損傷を防止できる。

【００６１】同様に、上部電極２の上昇動作を瞬時に行
なえるように構成すれば、検出ロッド１２等を設けず
に、ガイドピン５にセンサ２１のコンタクト２１ｃを直
接当接させることができる。

【００６２】また、センサ２１を検出ロッド１２の下端
下方で接触式に配置しなくとも、検出ロッド１２の第１
・第２ポジションの位置に移動した際、水平方向から、
接触あるいは非接触で、検出できるように、近接スイッ
チや光電スイッチ等のセンサを配設することにより、同
様に制御することができる。

【００６３】さらに、第１実施例において、溶接作業に
よって、溶接チップ４の上面４ａが摩耗したり損傷した
場合の修理について述べると、まず、ロックナット１５
を緩め、調整ねじ１６を回して電極ホルダ６から引き出
して、ガイドピン５のガイド部５ｃを上面４ａより低く
すれば、上面４ａの修正を行なうことができる。

【００６４】そして、上面４ａの修正や電極チップ４の
交換を行なった場合、あるいは、ナットの種類やワーク
の板厚を変更等する場合には、調整ねじ１６を少し緩
め、ガイドピン５のガイド部５ｃが電極チップ上面４ａ
からワーク３０の厚さｔと略等しい寸法分上方に出るよ
うにして、その上に、ワーク３０若しくは同一板厚のテ
ストピース等をセットし、上部電極２を上面４ａに当接
するまで下降させる。

【００６５】その後、調整ねじ１６を締めながら、ガイ
ドカラー９・１１の間隙ｘ−Ｓを０として、ガイドカラ
ー１１とストッパリング１３との間隙Ｓを０となるよう
にし、調整ねじ１６をロックナット１５で固定し、上部
電極２を上昇させれば、ガイドピン５や検出ロッド１２
を電極チップ４の上面４ａから所定位置（原位置と相対
的に同じ位置）に配置させることができる。ちなみに、
この時、電極チップ４の上面４ａを研削等して電極チッ
プ４を薄くした場合には、ガイドピン５のフランジ部５
ｂと電極チップ４のスリーブ部４ｃとの間の距離が開く
こととなるが、ガイドピン５は、コイルばね７でガタツ
キ防止を図られているため、支障は生じない。また、調
整ねじ１６を回す際には、センサホルダ１９が自由に回
転する態様で調整ねじ１６と連結されているため、セン
サ２１に影響を与える虞れも無い。

【００６６】さらに、第１実施例では、四角ナット３１
や六角ナット３２をワーク３０に溶接する場合を示した
が、溶接させる裏面側だけに、突出する溶接部（プロジ
ェクション溶接部）が配設されるものであれば、その裏
面側を利用してワークに溶接させる際に、本発明を応用
することができ、溶接部材としては、ナット等に限られ
るものでなく、ワッシャ等のリング状や中空状の形状の
ものを使用しても良い。

【００６７】さらにまた、既存の抵抗溶接機の種類によ
っては、制御回路によって、インターロック信号等の外
部入出力ができないものがある。このような場合には、
その既存溶接機の下部電極を実施例の下部電極３に変更
するとともに、図２１・２２に示すように、溶接不可の
際、上部電極２を上昇させる代わりに、既存溶接機の電
源をＯＦＦして溶接作業を中止させる制御装置を組み込
むことにより、本発明を実施することができる。

【００６８】すなわち、制御装置に、既存溶接機の初期
加圧時間と略同期するタイマＭ１と、センサ２１の第１
・第２ポジション検出の作動確認のための基準時間とな
るタイマＭ２とを組み込む。

【００６９】タイマＭ１は、既存溶接機の上部電極２の
下降信号と同期して作動し、既存溶接機の初期加圧時間
がタイムアップする前に、予め、設定した時間にＯＦＦ
される。

【００７０】タイマＭ２は、既存溶接機の上部電極２が
下降し、ナット３１、ガイドピン５を押し下げて、セン
サ２１のコンタクト２１ｃが第１ポジションの検出ＯＮ
信号を検知すると同時に作動し、一定の設定時間後にＯ
ＦＦされる。この設定時間は、既存溶接機の溶接通電イ
ンターロック時間で設定する。

【００７１】そして、この制御装置では、ナット３１や
ワーク３０の供給の異常の場合に、異常信号を出力し
て、既存溶接機の電源をＯＦＦするとともに、ブザー等
で異常発生を知らせるものである。

【００７２】さらに、この制御装置の具体的な作動につ
いて述べれば、まず、ワーク３０とナット３１とが下部
電極３側における電極チップ４のガイドピン５にセット
されると、既存溶接機が作動し、上部電極２が下降す
る。すると、同時に、制御装置のタイマＭ１が作動す
る。

【００７３】そして、上部電極２が、ナット３１ととも
にガイドピン５をｓ１だけ押し下げると、センサ２１の
コンタクト２１ｃが第１ポジション検出ＯＮ信号を制御
装置に出力する。すると、同時に、タイマＭ２が作動し
始める。

【００７４】このタイマＭ２の設定時間内に、センサ２
１が第２ポジション検出ＯＮ信号を制御装置に出力しな
ければ、制御装置が、ナット３１の供給は正常と判断
し、異常信号を出力せず、既存溶接機側は、溶接作業を
続行し、溶接作業を完了させる（図２１参照）。

【００７５】そして、このタイマＭ２の設定時間内に、
センサ２１が第２ポジション検出ＯＮ信号を制御装置に
出力した場合には、制御装置は、異常（裏ナット・ナッ
ト無し・ワーク無し）供給と判断し、異常信号を出力
し、既存溶接機の電源をＯＦＦし、溶接を中止して、ブ
ザー等を作動させる（図２２参照）。

【００７６】また、タイマＭ１がタイムアップするまで
に、センサ２１が第１・第２ポジション検出ＯＮ信号を
出力しない場合には、制御装置は、図９・１０に示す異
常と判断し、異常信号を出力して、既存溶接機の電源を
ＯＦＦし、ブザー等を作動させることとなる。

【００７７】つぎに、図２３・２４に示す第２実施例の
抵抗溶接機Ｍ２について説明する。この第２実施例の抵
抗溶接機Ｍ２は、第１実施例の抵抗溶接機Ｍ１のよう
に、まず、ワーク３０を下部電極３にセットし、その
後、ワーク３０の上面にナット３１をセットして、溶接
する場合に使用するものと逆に、図２３に示すように、
まず、ナット３１を下部電極３にセットし、そのナット
３１の上面にワーク３０をセットして、溶接する場合に
使用するものであり、ワーク３０がコ字形状等としてい
る場合に利用されるものである。

【００７８】この第２実施例の抵抗溶接機Ｍ２は、ガイ
ドピン５のガイド部５ｃの長さが、第１実施例のものと
相違する他、第１実施例の各部と全く同じものを具備し
て構成されている。なお、第１実施例と同一部材は、説
明を省略する。

【００７９】そして、この第２実施例のガイドピン５の
ガイド部５ｃの長さは、ナット３１の全高さＨより長
く、かつ、ナット３１の全高さＨとワーク３０の厚さｔ
とを加えた長さより、寸法ｎ分、短くしている。

【００８０】なお、この第２実施例のナット３１に対応
した各部材の配置関係について述べると、ナット３１と
ワーク３０とをセットしたセット位置において、電極チ
ップ４の上面４ａからガイドピン５のガイド部５ｃの上
端までの長さｙ、ストッパリング１３と調整ねじ１６の
上面との間隙Ｓ、セット位置でのナット３１と電極チッ
プ４との間隙ｓ１、センサコンタクト２１ｃと検出ロッ
ド１２の下端との間隙ｓ２、ナット３１の全高さＨ、セ
ット位置でのワーク３０の上面とガイドピン５のガイド
部５ｃの上端との間隙ｎ、ナット３１の溶接部３１ａの
高さｈ、ワーク３０の厚さｔ、とした時、ガイドカラー
９・１１の相互の離隔距離をｙ−Ｓ、ｙ＝ｓ１＋Ｈ＋ｔ
−ｎ、Ｓ＝ｓ１＋ｈ−ｎ、ｎ＜ｔ、ｎ＜ｈ、ｔ≧ｈ、の
関係となるように調整しておく。なお、通常、ｎ≒ｔ／
３である。

【００８１】さらに、センサ２１は、コンタクト２１ｃ
が、ｓ１の距離を移動した際（この位置がガイドピン５
の第１ポジションの配置位置となる）と、Ｓ−ｓ２の距
離を移動した際（この位置が、Ｓ＝ｓ１＋ｈ−ｎ分、移
動したガイドピン５の第２ポジションの配置位置とな
る）と、に制御装置１にＯＮ信号を出力するようにして
おく。また、制御装置１は、第１実施例と同様に、タイ
マーが内蔵され、上部電極２が下降し始めた後の所定時
間内に、センサ２１からの第１ポジション検出ＯＮ信号
だけを入力した場合のみ、電極２・３に溶接電流を通電
し、そして、センサ２１からの第２ポジション検出ＯＮ
信号を入力した後、溶接の安定時間を経てから、上部電
極２を上昇させるように制御する。一方、上部電極２が
下降し始めた所定時間内に、センサ２１の第１・第２ポ
ジション検出ＯＮ信号を入力しない際、及び、センサ２
１からの第１・第２ポジション検出ＯＮ信号を略同時に
入力した際には、制御装置１は、溶接不可として、上部
電極２を下部電極３から離すように制御する。

【００８２】そして、この抵抗溶接機Ｍ２では、ナット
３１とワーク３０とをガイドピン５にセットし、上部電
極２が下降した際、セットされたナット３１が正常ナッ
トであれば、図２３・２５に示すように、上部電極２で
押されて、ナット３１が電極チップ上面４ａに当接し
て、ガイドピン５がｓ１の距離分下降し、所定時間内
に、センサ２１が第１ポジション検出ＯＮ信号だけを制
御装置１に出力するため、制御装置１は、上部・下部電
極２・３に溶接電流を通電させる。その後、溶接部３１
ａが溶融すれば、ガイドピン５のガイド部５ｃの上端
が、上部電極２に押されて、さらに、ｈ−ｎ分下降（セ
ット位置からはｓ１＋ｈ−ｎ分である）するため、セン
サ２１が第２ポジション検出ＯＮ信号を制御装置１に出
力し、制御装置１は、第１実施例と同様に、ナット３１
とワーク３０との溶接を安定させた後、上部電極２を上
昇させ、つぎの溶接作業の待機状態となる。

【００８３】そして、裏ナット３１Ｂがセットされた場
合には、図２６に示すように、上部電極２が下降してナ
ット３１Ｂが電極チップ上面４ａに当接した際、ガイド
ピン５が、ｙ−（Ｈ＋ｔ）、すなわち、ｓ１＋Ｈ＋ｔ−
ｎ−（Ｈ＋ｔ）＝ｓ１−ｎ分下降し、ｓ１より小さく下
降するだけであるため、センサ２１が第１ポジション検
出ＯＮ信号を出力せず、制御装置１は、溶接不可と判断
し、異常信号を出力して、上部電極２を上昇させること
となる。

【００８４】また、ナット３１が供給されない状態で上
部電極２が下降する場合には、図２７に示すように、ガ
イドピン５が、瞬時に大きく、ｙ−ｔ分下降し、ｙ−ｔ
＝ｓ１＋Ｈ−ｎ＞ｓ１＋ｈ−ｎ＝Ｓであるため、センサ
２１が第１・第２ポジション検出ＯＮ信号を略同時に出
力し、制御装置１は、溶接不可と判断し、異常信号を出
力して、上部電極２を上昇させることとなる。

【００８５】さらに、ワーク３０がセットされない状態
で上部電極２が下降する場合には、図２８に示すよう
に、ガイドピン５が、ｙ−Ｈ、すなわち、ｓ１＋ｔ−ｎ
分下降し、ｔ≧ｈであり、ｓ１＋ｔ−ｎ≧ｓ１＋ｈ−ｎ
＝Ｓであるから、センサ２１が第１・第２ポジション検
出ＯＮ信号を略同時に出力し、制御装置１は、溶接不可
と判断し、異常信号を出力して、上部電極２を上昇させ
ることとなる。

【００８６】したがって、この第２実施例の抵抗溶接機
Ｍ２も第１実施例と同様な効果を奏する。なお、この第
２実施例においても、六角ナット３２等の溶接部材を使
用できる他、既存の抵抗溶接機にくみこむことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例の抵抗溶接機の上部・下
部電極を示す部分断面図である。

【図２】同実施例の上部・下部電極の拡大部分断面図で
ある。

【図３】同実施例の下部電極の拡大部分断面図である。

【図４】同実施例で溶接するナットの平面図である。

【図５】同ナットの断面図である。

【図６】同実施例において、正常なナットの溶接時を示
す図である。

【図７】同実施例において、裏返しのナットの作動時を
示す図である。

【図８】同実施例において、ナットが外れた際の作動時
を示す図である。

【図９】同実施例において、ナットが外れた他の態様で
の作動時を示す図である。

【図１０】同実施例において、ナットが外れたさらに他
の態様での作動時を示す図である。

【図１１】同実施例において、正常なナットの溶接時を
示すタイムチャート図である。

【図１２】同実施例において、裏返しのナットやナット
が外れた際の作動時を示すタイムチャート図である。

【図１３】同実施例において、ナットが外れた他の態様
での作動時を示すタイムチャート図である。

【図１４】同実施例で溶接する他のナットの平面図であ
る。

【図１５】同ナットの断面図である。

【図１６】同実施例において、正常な他のナットの溶接
時を示す図である。

【図１７】同実施例において、裏返しのナットの作動時
を示す図である。

【図１８】同実施例において、ナットが外れた際の作動
時を示す図である。

【図１９】同実施例において、ナットが外れた他の態様
での作動時を示す図である。

【図２０】同実施例において、ナットが外れたさらに他
の態様での作動時を示す図である。

【図２１】同実施例の変形例において、正常なナットの
溶接時を示すタイムチャート図である。

【図２２】同実施例の変形例において、裏返しのナット
やナットが外れた際の作動時を示すタイムチャート図で
ある。

【図２３】第２実施例の上部・下部電極の拡大部分断面
図である。

【図２４】同実施例の下部電極の拡大部分断面図であ
る。

【図２５】同実施例において、正常なナットの溶接時を
示す図である。

【図２６】同実施例において、裏返しのナットの作動時
を示す図である。

【図２７】同実施例において、ナットがセットされなか
った際の作動時を示す図である。

【図２８】同実施例において、ワークがセットされなか
った際の作動時を示す図である。

【符号の説明】

１…制御装置、 ２…上部電極、 ３…下部電極、 ４…電極チップ、 ５…ガイドピン、 ５ｂ…段部、 ５ｃ…ガイド部、 ６…電極ホルダ、 ２１…センサ、 ３０…ワーク、 ３０ａ…貫通孔、 ３１・３２…（溶接部材）ナット、 ３１ａ・３２ａ…（プロジェクション）溶接部、 ３１ｂ・３２ｂ…貫通孔、 Ｍ１・Ｍ２…抵抗溶接機。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部電極と下部電極とを備え、該下部電
   極のガイドピンにセットされたワークの上面に、裏面側
   にプロジェクション溶接部を備えるとともに表裏を貫通
   する貫通孔を備えた溶接部材を裏面側からセットし、前
   記溶接部材の表面側から前記上部電極で加圧して、前記
   溶接部材を前記ワークに対して抵抗溶接する抵抗溶接機
   であって、 前記下部電極が、 前記ワークの溶接部位の下面に当接可能な電極チップ
   と、 該電極チップを上端に保持して抵抗溶接機本体に固定さ
   れ、上部内周部位において前記ガイドピンを下方へ移動
   可能に配置させる筒状の電極ホルダと、 前記ガイドピンの下方で、前記ガイドピンの移動を検出
   可能なセンサと、 を備え、 前記ガイドピンが、前記電極チップを挿通して前記電極
   チップから上方へ突出して前記溶接部材の貫通孔に嵌挿
   可能とし、前記溶接部材の貫通孔の長さより短くしたガ
   イド部と、該ガイド部下部に前記溶接部材の貫通孔周縁
   に当接可能な段部と、を備え、 前記センサが、前記ガイド部に前記貫通孔を嵌挿させる
   とともに前記貫通孔周縁に前記段部を当接させて前記ガ
   イドピンに前記溶接部材をセットさせたセット位置か
   ら、前記溶接部材のプロジェクション溶接部を前記ワー
   クに接触させる第１ポジションの位置に移動した際と、
   その後、溶接時に前記プロジェクション溶接部が溶融し
   て前記溶接部材が前記ワークに溶接された第２ポジショ
   ンの位置に移動した際と、の２段階の移動を検出可能と
   し、 制御装置が、前記センサの第１・第２ポジションの検出
   信号を略同時に検知した際、及び、前記センサの第１・
   ２ポジションの検出信号を入力しない際には、溶接不可
   として、異常信号を出力し、溶接作業を中止させるよう
   に制御することを特徴とする抵抗溶接機。
2. 【請求項２】 上部電極と下部電極とを備え、該下部電
   極のガイドピンに対し、裏面側にプロジェクション溶接
   部を備えるとともに表裏を貫通する貫通孔を備えた溶接
   部材を、前記裏面側を上面側にしてセットし、さらに、
   前記溶接部材の上面に前記ガイドピンを挿通可能な貫通
   孔を備えたワークをセットし、前記ワークの上面側から
   前記上部電極で加圧して、前記溶接部材を前記ワークに
   対して抵抗溶接する抵抗溶接機であって、 前記下部電極が、 前記溶接部材の下面に当接可能な電極チップと、 該電極チップを上端に保持して抵抗溶接機本体に固定さ
   れ、上部内周部位において前記ガイドピンを下方へ移動
   可能に配置させる筒状の電極ホルダと、 前記ガイドピンの下方で、前記ガイドピンの移動を検出
   可能なセンサと、 を備え、 前記ガイドピンが、前記電極チップを挿通して前記電極
   チップから上方へ突出して前記溶接部材の貫通孔に嵌挿
   可能とし、前記溶接部材の全高さより長く、かつ、前記
   溶接部材の全高さと前記ワークの厚さとを加えた長さよ
   り短くしたガイド部と、該ガイド部下部に前記溶接部材
   の貫通孔周縁に当接可能な段部と、を備え、 前記センサが、前記ガイド部に前記溶接部材の貫通孔を
   嵌挿させるとともに前記溶接部材の貫通孔周縁に前記段
   部を当接させて前記ガイドピンに前記溶接部材をセット
   させ、さらに、前記溶接部材の上面に、前記ガイド部に
   前記ワークの貫通孔を挿通させて前記ワークをセットし
   たセット位置から、前記溶接部材の表面側を前記電極チ
   ップの上面に接触させる第１ポジションの位置に移動し
   た際と、その後、溶接時に前記プロジェクション溶接部
   が溶融して前記溶接部材が前記ワークに溶接された第２
   ポジションの位置に移動した際と、の２段階の移動を検
   出可能とし、 制御装置が、前記センサの第１・第２ポジションの検出
   信号を略同時に検知した際、及び、前記センサの第１・
   ２ポジションの検出信号を入力しない際には、溶接不可
   として、異常信号を出力し、溶接作業を中止させるよう
   に制御することを特徴とする抵抗溶接機。